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绪论 1

0.1电机及电力拖动系统概述 1

0.2“电机与拖动基础”课程的性质与任务 3

0.2.1本课程的性质 3

0.2.2本课程的任务 3

0.3本课程（教材）的内容与一般分析方法 4

0.3.1本教材的内容 4

0.3.2一般分析方法 4

0.4本课程的学习方法 5

0.5电机理论中常用的物理概念与基本电磁定律 5

0.5.1有关磁场的几个物理量 5

0.5.2电机中所用材料和铁磁材料的特性 6

0.5.3电机理论中常用的基本电磁定律 9

第1章 直流电机 12

1.1直流电机的基本工作原理与结构 12

1.1.1直流电机的基本工作原理 12

1.1.2直流电机的主要结构 14

1.1.3直流电机的铭牌数据及主要系列 17

1.2直流电机的电枢绕组简介 18

1.2.1直流电枢绕组基本知识 19

1.2.2单叠绕组 20

1.2.3单波绕组简介 23

1.3直流电机的电枢反应 24

1.3.1直流电机的空载磁场 24

1.3.2直流电机的电枢磁场 26

1.3.3直流电机的电枢反应 28

1.4直流电机的电枢电动势、电磁转矩和电磁功率 30

1.4.1直流电机的电枢电动势 30

1.4.2直流电机的电磁转矩 31

1.4.3直流电机的电磁功率 32

1.5直流电机的换向 33

1.5.1换向概述 33

1.5.2改善换向的方法 34

1.6直流发电机 35

1.6.1直流发电机的励磁方式 35

1.6.2直流发电机的基本方程式 35

1.6.3他励直流发电机的运行特性 38

1.6.4并励直流发电机的自励条件和运行特性 39

1.7直流电动机 41

1.7.1直流电机的可逆原理 41

1.7.2直流电动机的基本方程 41

1.7.3直流电动机的工作特性 43

1.8直流电机的优缺点及应用情况 45

1.8.1直流电机的优缺点 45

1.8.2直流电机的应用 45

小结 45

思考题与习题 46

本章自测题 48

第2章 直流电动机的电力拖动 50

2.1电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 50

2.1.1电力拖动系统的运动方程式 50

2.1.2负载的转矩特性 51

2.2他励直流电动机的机械特性 53

2.2.1机械特性的表达式 53

2.2.2固有机械特性和人为机械特性 54

2.2.3机械特性的求取 56

2.2.4电力拖动系统稳定运行条件 60

2.3他励直流电动机的起动 61

2.3.1电枢回路串电阻起动 62

2.3.2降压起动 65

2.4他励直流电动机的制动 65

2.4.1能耗制动 66

2.4.2反接制动 67

2.4.3回馈制动 70

2.4.4直流电动机的反转 71

2.5他励直流电动机的调速 72

2.5.1评价调速的指标 72

2.5.2调速方法 74

2.5.3调速方式与负载类型的配合 78

小结 79

思考题与习题 80

本章自测题 82

第3章 变压器 84

3.1变压器的基本工作原理和结构 84

3.1.1变压器的基本工作原理与分类 84

3.1.2变压器的基本结构 86

3.1.3变压器的型号与额定值 90

3.2单相变压器的空载运行 91

3.2.1空载运行时的电磁关系 91

3.2.2空载电流和空载损耗 94

3.2.3空载时的电动势方程式、等效电路和相量图 95

3.3单相变压器的负载运行 98

3.3.1负载运行时的电磁关系 98

3.3.2负载运行时的基本方程式 98

3.3.3负载运行时的等效电路及相量图 100

3.4变压器参数的测定 105

3.4.1空载试验 105

3.4.2短路试验 106

3.5标么值及其应用 109

3.5.1标么值的概念 109

3.5.2变压器各物理量的基值和标么值 109

3.5.3采用标么值的优缺点 111

3.6变压器的运行特性 112

3.6.1变压器的外特性和电压变化率 112

3.6.2变压器的损耗、效率和效率特性 114

3.7三相变压器 116

3.7.1三相变压器的磁路系统 116

3.7.2三相变压器的电路系统——联结组别 117

3.8特种变压器 122

3.8.1自耦变压器 122

3.8.2仪用互感器 125

小结 127

思考题与习题 128

本章自测题 130

第4章 三相异步电动机 133

4.1三相异步电动机的基本工作原理和结构 133

4.1.1三相异步电动机的基本结构 133

4.1.2三相异步电动机的基本工作原理 136

4.1.3异步电动机的铭牌和主要系列 138

4.2交流电机的绕组 141

4.2.1交流绕组的基本知识 142

4.2.2三相单层绕组 144

4.2.3三相双层绕组 145

4.3交流绕组的感应电动势 147

4.3.1线圈的感应电动势及节距因数 147

4.3.2线圈组的感应电动势及分布因数 149

4.3.3相绕组基波感应电动势 150

4.4交流电机绕组的磁动势 153

4.4.1单相绕组的磁动势——脉动磁动势 153

4.4.2三相绕组基波合成磁动势——旋转磁动势 157

4.5三相异步电动机的空载运行 160

4.5.1空载运行时的电磁关系 160

4.5.2空载运行时的电压平衡方程式与等效电路 162

4.6三相异步电动机的负载运行 163

4.6.1负载运行时的电磁关系 163

4.6.2转子绕组各电磁量 163

4.6.3磁动势平衡方程式 166

4.6.4电动势平衡方程式 167

4.7三相异步电动机的折算、等效电路和相量图 167

4.7.1折算 168

4.7.2等效电路 170

4.7.3相量图 171

4.7.4笼型转子的极数、相数、匝数和绕组因数 171

4.8三相异步电动机的功率平衡、转矩平衡和工作特性 172

4.8.1功率平衡和转矩平衡 172

4.8.2三相异步电动机的工作特性 175

4.9三相异步电动机的参数测定 176

4.9.1空载试验 176

4.9.2短路试验 177

小结 178

思考题与习题 179

本章自测题 181

第5章 三相异步电动机的电力拖动 184

5.1三相异步电动机的机械特性 184

5.1.1三相异步电动机机械特性的三种表达形式 184

5.1.2三相异步电动机的固有机械特性和人为机械特性 188

5.2三相异步电动机的起动 190

5.2.1三相笼型异步电动机的起动 190

5.2.2三相绕线转子异步电动机的起动 196

5.2.3三相异步电动机的软起动 200

5.3三相异步电动机的制动 202

5.3.1能耗制动 202

5.3.2反接制动 203

5.3.3回馈制动 205

5.4三相异步电动机的调速 206

5.4.1变极调速 207

5.4.2变频调速 210

5.4.3变转差率调速 214

5.4.4电磁调速异步电动机 217

小结 219

思考题与习题 220

本章自测题 221

第6章 同步电动机及电力拖动 223

6.1同步电动机的基本工作原理与结构 223

6.1.1同步电动机的基本工作原理 223

6.1.2同步电动机的基本结构和额定值 224

6.2同步电动机的电磁关系 225

6.2.1隐极同步电动机的电磁关系 225

6.2.2凸极同步电动机的电磁关系 227

6.3同步电动机的功率和转矩 229

6.3.1同步电动机的功率和转矩平衡关系 229

6.3.2有功功率的功角特性和矩角特性 229

6.4同步电动机的工作特性和功率因数调节 233

6.4.1同步电动机的工作特性 233

6.4.2同步电动机的功率因数调节 234

6.4.3 V形曲线 235

6.5同步电动机的电力拖动 236

6.5.1同步电动机的起动 236

6.5.2同步电动机的调速 238

6.5.3三相同步电动机的制动 240

小结 240

思考题与习题 241

本章自测题 241

第7章 驱动和控制用微特电机 243

7.1单相异步电动机 243

7.1.1单相异步电动机的工作原理 243

7.1.2单相异步电动机的主要类型 244

7.1.3单相异步电动机的应用 246

7.2伺服电动机 248

7.2.1直流伺服电动机 248

7.2.2交流伺服电动机 251

7.2.3伺服电动机的应用 253

7.3测速发电机 254

7.3.1直流测速发电机 254

7.3.2交流异步测速发电机 256

7.3.3测速发电机的应用 257

7.4步进电动机 258

7.4.1步进电动机的结构与工作原理 258

7.4.2反应式步进电动机的特性 261

7.4.3驱动电源 263

7.4.4步进电动机的应用 264

7.5直线异步电动机 265

7.5.1直线异步电动机的分类和结构 265

7.5.2直线异步电动机的工作原理 266

7.5.3直线异步电动机的应用 267

7.6其他微控电机 268

7.6.1微型同步电动机 268

7.6.2自整角机 272

7.6.3旋转变压器 273

7.6.4开关磁阻电动机 276

7.6.5永磁无刷直流电动机 278

7.6.6交直流两用电动机 280

7.6.7盘式电机 282

7.6.8超声波电动机 282

小结 283

思考题与习题 284

本章自测题 285

第8章 电力拖动系统中电动机的选择 287

8.1电动机的发热和冷却 287

8.2电动机的工作制分类 289

8.2.1连续工作制（S1） 289

8.2.2短时工作制（S2） 289

8.2.3断续周期工作制（S3） 289

8.3电动机容量的选择方法 290

8.3.1连续工作制电动机容量的选择 290

8.3.2短时工作制电动机容量的选择 292

8.3.3断续周期工作制电动机容量的选择 292

8.3.4统计法和类比法 292

8.4电动机种类、形式、电压、转速的选择 293

8.4.1电动机种类的选择 294

8.4.2电动机形式的选择 294

8.4.3电动机额定电压的选择 294

8.4.4电动机额定转速的选择 294

小结 294

思考题与习题 295

附录A中英文术语对照 296

附录B主要符号表 302

部分思考题与习题参考答案 305

参考文献 308